Paano Magdisenyo ng Mabilis na Mababang at Mababang Pass Circuits ng Filter

Sa post na ito natututunan namin kung paano mag-disenyo ng mga circuit ng audio filter tulad ng high pass filter at low pass filter circuit na walang kahirap-hirap nang hindi dumadaan sa mga abala ng kumplikadong simulation at mga kalkulasyon. Ang ipinakita na mga disenyo ay paganahin ang paglikha ng mga circuit ng filter para lamang sa nais na tukoy na mga frequency band at i-block ang lahat ng iba pang mga hindi ginustong mga frequency.

Ano ang High Pass Filter

Tulad ng ipinahihiwatig ng pangalan ng isang high-pass filter circuit ay dinisenyo upang palawakin ang lahat ng mga frequency sa ibaba ng isang partikular na napiling dalas, at ipasa o payagan ang lahat ng mga frequency sa itaas ng threshold na ito. Ang prinsipyo ay nasa tapat lamang ng isang low-pass filter circuit.

Ang saklaw na cut-off ay karaniwang sa isang mas mataas na saklaw ng dalas (sa kHz),

Ang sumusunod na graph ng tugon sa mataas na pass na filter ay ipinapakita ang imahe ng waveform na nagpapahiwatig kung paano ang lahat ng mga frequency sa ibaba ng isang napiling cut-off na threshold ay pinalambing o hinarangan nang dahan-dahan, dahil bumababa ang dalas.

Ang sumusunod na dalawang mga imahe ay naka-configure bilang karaniwang mga high-pass na circuit ng filter, kung saan ang una ay idinisenyo upang gumana sa isang dalawahang supply samantalang ang pangalawa ay tinukoy upang mapatakbo ang isang solong supply.

Sa parehong mga pagsasaayos sa itaas, ang opamp ay bumubuo ng gitnang pagpoproseso ng aktibong sangkap, habang ang mga kaugnay na resistor at capacitor na naka-wire sa mga input pin ng opamp ay ipinakilala para sa pagtukoy ng high-pass filter cut-off point, depende sa kung paano ang mga halaga ng mga ang mga passive na bahagi ay kinakalkula ayon sa mga pagtutukoy o kinakailangan ng mga gumagamit.

Paano Magdisenyo ng isang Customized High Pass Filter

Tulad ng ipinanukala, upang mabilis na magdisenyo ng isang high-pass filter circuit, maaaring magamit ang mga sumusunod na formula at mga kasunod na hakbang para sa pagkalkula ng mga nauugnay na resistor at capacitor.

Una, pumili ng isang naaangkop na halaga ng arbitrarily para sa C1 o C2, parehong maaaring magkapareho.

Susunod, kalkulahin ang R1 sa pamamagitan ng paggamit ng sumusunod na pormula:

R1 = 1 / √2 x π x C1 x Dalas

Dito ang term na 'dalas' ay tumutukoy sa nais na high-pass na cut-off na threshold sa ibaba kung saan ang iba pang mga hindi ginustong mga frequency ay kailangang palawakin o babalewala nang paunti-unti.

Panghuli, kalkulahin ang R2 sa parehong paraan tulad ng sa itaas gamit ang sumusunod na equation:

R2 = 1/2 √2 x π x C1 x Dalas

Ang solong bersyon ng supply ng mataas na circuit ng pass filter ay maaaring makita na kinasasangkutan ng isa pang capacitor Cout na hindi naman kritikal at maaaring humigit-kumulang 100 o 1000 beses na higit sa C1.

Ipinapakita ng mga talakayan sa itaas kung paano makakalkula at mailarawan ng sinuman ang isang high-pass na circuit ng filter nang mabilis para sa isang partikular na aplikasyon na maaaring maging isang treble control circuit, isang 10 banda ng pangbalanse ng graphic o isang home theater circuit atbp.

Paano Gumagawa ang Mababang Mga Filter ng Pass

Tulad ng iminumungkahi ng pangalan mga circuit ng low pass filter ay idinisenyo upang pumasa o magsagawa ng isang ginustong saklaw ng dalas ng mas mababa o mas mababa sa isang nais na cut-off na threshold, at magpalambing o unti-unting hadlangan ang mga frequency sa itaas ng halagang ito.

Karaniwan ang mga opamp ay ginagamit para sa paggawa ng mga naturang filter circuit, dahil ang opamp ay pinakaangkop para sa mga application na ito dahil sa kanilang labis na maraming nalalaman na mga katangian.

Grap na Ipinapakita ang Frequency kumpara sa Kita

Ang sumusunod na graph ay nagbibigay ng tipikal na mababang pass pass frequency response na patungkol sa pagkamit, malinaw na makikita natin kung paano nagpapalambing ang tugon (unti-unting bumababa) habang dumarami ang dalas sa partikular na cut-off threshold.

Ang mga sumusunod na larawan ay naglalarawan ng pamantayan batay sa opamp na mababang pumasa sa mga circuit ng filter . Ang una ay kailangang palakasin ng isang dalawahang suplay, at ang pangalawa ay gumagana gamit ang isang solong boltahe ng suplay.

Pagdidisenyo ng isang Customized Low Pass Filter Circuit

Ang mga bahagi ng R1, R2, at C1, C2 ay naka-configure gamit ang hindi pag-invert (+) at ang pag-invert (-) na mga input ng pinout ng opamp na karaniwang nagpapasya sa cut-off na saklaw ng filter, at ang mga ito ay kailangang makalkula nang mahusay habang nagdidisenyo ang circuit.

Para sa pagkalkula ng mga parameter na ito at pagdidisenyo ng isang mababang pass circuit ng circuit nang mabilis sa loob ng ilang minuto maaaring magamit ng isang sumusunod ang mga formula at ang ipinaliwanag na mga hakbang:

Una kailangan naming hanapin ang C1 na maaari nating gawin sa pamamagitan ng pagpili ng anumang halaga na arbitrarily ayon sa aming kaginhawaan.

Susunod, maaari nating kalkulahin ang C2 sa pormula:

C2 = C1 x 2

Ang R1 at R2 ay maaaring magkapareho, at maaaring kalkulahin gamit ang sumusunod na pormula:

R1 o R2 = 1/2 √2 x π x C1 x Dalas.

narito ang 'dalas' ay ang saklaw kung saan inaasahang mangyari ang cut-off na paglipat, o ang nais na saklaw na cut-off.

Ang mga halaga ng Cin at Cout na ipinapakita sa solong supply low pass filter ay hindi kritikal at ang mga ito ay maaaring maging anumang 100 hanggang 1000 beses kaysa sa C1, ibig sabihin kung pinili mo ang C1 bilang 0.1uF, kung gayon ang mga ito ay maaaring maging kahit saan sa pagitan ng 10uF at 100uF atbp Ang volt spec ay maaaring mapili upang maging dalawang beses kaysa sa ginamit na boltahe ng supply.

Ang resistors ay ang lahat ng 1/4 watt na na-rate, 5% o 1%.

Iyon lang! .... gamit ang simpleng diskarteng nasa itaas maaari kang magdisenyo ng isang makatwirang mahusay na mababang pass filter nang mabilis at gamitin ito para sa isang tukoy na application na maaaring magsama ng isang mataas na bass music circuit, isang ang aktibong speaker ay tumatawid sa network o isang home theatre system atbp.

Karagdagang Impormasyon: https://drive.google.com/file/d/1yo_WH0NzYg43ro_X0ZrXoLYSM5XOzKU8/view?usp=sharing